典型高放射性重金属及其化合物实验室设计与实践

尚改彬

（中国核电工程有限公司，郑州450052）

1 项目状况

典型高放射性重金属及其化合物实验室项目，主要为实验提供平台，为核燃料提供材料实验和验证场所。主体工程建设面积约6 000m2，项目于2010 年启动前期工作，现已建成投用。项目涉及很多新技术，需要操作多种高放射性重金属及其化合物，设计实施过程中，以辐射和临界安全为首要目标，循序渐进明确项目工作与接口，完成了实验室设计与建设。

2 实施现象

该项目从设计到建设完成历时数年，创新管理颇有成效，技术提升颇为显著。实验室是集实验、制样于一体的全新实验平台，高水平建设，考虑科学性与前瞻性，科学布局与安全实验相得益彰。建设单位明确定位，虽然经过工作人员的数次变更，对项目总体负责的意识逐步得以明确；技术牵头单位立足创新突破，工程设计接口渐进确定。现场管理逐步改善，克服了常见的以包代管现象。项目成立了技术领导系统和行政领导系统，设置了专门负责沟通人员和机构。人员来自不同机构，专业背景不同，各部门各单位行政领导多兼职，技术方案和投资走向讨论，技术背景与判断各有千秋，时间安排与技术细节统筹后得到了妥善安排。

项目设计有相当的技术难度和协作难度，极短时间内应用了新技术，克服了设计输入渐次成熟的困难。在最初阶段，由于没有严格意义的业主设计负责人签发的设计输入，项目组花费了较多时间和精力以明确要求和方向。设计基准、依据和标准从头开始制定，并与上级主管部门多次沟通；安全质量审批也需先行商谈。设计中文件化的接口、要求的提出、方案的评审、设计变更的控制等强化控制，在出版完成施工图后，进行了重大的设计输入变更，导致方案重新设计，全面核实新方案并进行设计和蓝图升版，由于一项产品控制品质而引起一系列控制措施的多次变化。参与单位克服困难，完成了项目各阶段任务，项目顺利建设完成。

在项目实施过程中，针对技术和决策的难题，各方专家发挥专业优势，借鉴实践经验，融入新的试验室建设中，融入了先进的核安全文化和质量文化。如某专家提出实验台大小的问题，大小变化反复多次，相当于建筑物已成而实验台定型后有重大变更，定型实验台可满足基本功能，但优化组合有待提高，在一定程度上影响了项目的工期，成为项目最大的时间瓶颈。经设计方提出变更控制要求，接口控制与时间控制及设计固化定型，各参与单位采取措施，保证了项目的顺利进展，针对技术形式及实验台变更的解决办法，提出适当的方案，保证了项目的正常进展，坚持接口整理制度，用工作任务分解结构WBS 方法来管理项目，提高管理了水平[1]。

3 实践经验

3.1 建设主体责任与制度

项目由建设单位负责，内容逐渐清晰，工作边界逐步完善，项目设计统筹兼顾，综合考虑各方需求因素后，目标瞄准最终功能实现。通过项目实施，对参与者的工程设计文化素养进行培养，使设计者对设计从输入到分析和输出以至变更有明晰的认识和责任边界，加深了有关设计管理人员对法规要求的理解，明确了运营单位承担的最终的安全质量责任，技术牵头单位及设计单位在工程各环节的作用和承担的责任，明确人员、事项和接口边界及协调一致推进项目。

在项目实施过程中，有很多部门、机构与专家参与，由于专家背景不同，定位各异，因此，需要很好地论证，善于听取专家声音，抓主流和主要问题，解决关键问题。在策划之初，要结合项目需求，确定项目方案及构架，以技术与政策为基础和依据考虑需求，并结合项目自身的特点确定接口以便实施。

3.2 统筹技术方案和服务

做好统筹规划，确定技术路线是一项原则，由于实验所用高放射性重金属及其化合物物料的多种形态，因此，在建造之初应做好计划，在保证工艺安全的前提下，尽早确定质量保证大纲，进行安全评审，保证项目的进展。从规划设计到建造安装、调试运行直至检修维护退役考虑都应充分分析论证，在工程规划和设计阶段，要进行安全设计和分析评价，对项目事故谱及应急预案应考虑充分；在外部事件及超设计基准核设施设计安全评价技术方面，利用仿真验证、仿真分析和辐射安全分析验证技术，对核心工艺设备提出和探讨放射性物料包容最小化和安全性原则进行安全设计。关注实验室布局、物项分级原则、放射性分区及安全设计准则，专用实验台、远距操作、投资优化等设计难点工作，尽早确定设计标准，设计中跟踪设计输入技术清单项的进展情况，与各参研单位梳理接口关系及设计输入未明确部分，对技术风险充分考虑冗余措施，为工程设计和实现创造条件。同时要求设计参照工程设计经验按照“系统独立、考虑裕量”的原则设计，经多级审查保证降低设计输入变化带来的不利影响和风险。

将技术实验验证和技术服务常态化，是成熟的设计单位的一贯做法。明确技术从产生到应用需要进行技术实验验证，确定成熟度达到一定程度以后才可应用于工程，而有的项目本身即一项验证工作或其中一部分有验证的特点，这在项目前期目标中就有明确规定；明确服务是一种产品，如项目证书申请、采购技术规格书、招标文件及调试运行文件编制、施工技术咨询与不符合项处理、验收服务等。合同或协议约束，能够明确边界，明确责任和要求，充分协作配合，保证项目进展。

3.3 注重项目管理与经验反馈

项目管理借鉴成熟经验，如核电设计建设经验等，应用工作分解结构（WBS），制订进度资源计划、进度计划、资源需求、成本预算、风险管理计划和采购计划等，控制项目变更，按照项目管理思路，开展技术成熟度、风险识别及分级、总体计划、总体投资、人力资源等项目管理[2]。

项目沟通强化，如确定项目相关人及其诉求，及时沟通，技术问题和项目问题宜多沟通，达成一致，将汇报审查制度结合信息交流制度开展管理。如有评审专家确认的四级排风后改为三级，由专家评审选取小实验台后又通过评审改为大实验台，但仍有专家不认可而坚持维修方便等情况，后来有专家不认可三级而坚持四级，经过反复沟通得以解决。

形成有效的经验反馈与信息交流制度，形成严谨交流的核安全文化，借鉴成熟的技术和设计理念。对于项目实施过程中的标准化与物项接口的标准化，事先策划，制定策略和文件夹化的操作指南，方便后期进行工程设计与实施。对于标准规范的采用特别是安全性规范采用，作为项目重要的环节加以控制，其应用情况将直接影响项目的成败。

4 结语

核工程一贯将安全与质量作为最高目标和要求，核工程项目要求标准高，安全性高，要充分遵循项目的特点进行项目建设管理。项目安全标准、技术标准严格，参与主体多元，管理难度比较大，充满挑战，既要做好技术管理，又要重视项目管理。运用科学的项目理论和方法，建设一个有活力的项目团队，强化责任制和组织协调，提高效能，保证项目建设安全和质量，该实验室运行保持稳定、安全受控，所有实验受控率达到100%，项目设计和实践，可资其他项目借鉴。